[发明专利]沥青混合料冻融劈裂试验真空饱水与浸泡方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于有效评价沥青混合料水稳定性的方法，尤其是一种较易解决混合料冻融劈裂试验真空饱水及浸泡不充分的方法，属于公路沥青路面的技术领域。

背景技术

在高速公路建设中，沥青路面作为一种无接缝的连续式路面，以其平整耐磨的表面、平稳舒适的行车性能、良好的力学强度、无扬尘、振动小、噪音低、施工期短和养护维修简便的等特点在现代高速公路的建设中占有很大的份额，倍受青睐。当前世界各国的高速公路大多采用沥青路面，如美国沥青路面占全国公路路面的93％；日本的高速公路中94％为沥青路面。我国近期在建、重建或大中修的高速公路中有90％以上采用了沥青路面。为了使沥青路面具有稳定、持久的良好服务质量，必须要求沥青混合料具有较好的耐久性。

然而，水损坏是影响沥青路面耐久性的一个重要因素。所谓沥青路面的水损害，是指沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度胀缩的反复作用，一方面水分对沥青起乳化作用，导致沥青混合料强度下降，同时水分逐步侵入到沥青与集料界面上，由于水动力的作用，沥青膜渐渐的从集料表面剥离，导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程，从而使沥青路面出现麻面、唧浆、松散和坑槽等破坏。这已引起了世界各国的注意。尤其是近年来，各国积极推广应用具有良好抗滑性能的OGFC(开级配磨耗层)和PAC(多空隙沥青混凝土)，此类路面的空隙率较大，约为15％～25％，易于受到水分的冲刷和浸泡作用而引起水损坏。因为沥青路面的水损坏与沥青混合料水稳定性密切相关，所以在沥青混合料配合比设计过程中，必须选择合理的室内试验方法对沥青混合料的水稳定性进行较为客观评价。

我国“八五”攻关项目沥青混合料路用性能研究专题之一，沥青混合料水稳定性能研究，通过大量的试验测定来评价和改善沥青混合料的粘附特性，同时在对相关试验方法做了全面而深入的探讨的基础上，推荐80℃水浸法和搅动水净吸附法作为评价沥青与矿料粘附性等级的标准方法；浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验作为检验沥青混合料水稳定性的标准试验方法。

我国现行的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)(以下简称《试验规程》)中采用“沥青与矿料的粘附性试验”(T0616-93)方法来测定沥青与矿料的粘附性，评定集料抗水剥落性能力。但此法只能评定部分粗集料与沥青的粘附性能，并没有对细集料与沥青的粘附性能进行评定，而后者尤为重要。事实上，许多细集料如石英砂、河砂等与沥青裹覆能力很差，但该试验方法中并没涉及，且该试验只能给出定性指标，人为因素影响较大。美国ASTM D3625-95也明确指出水煮法与现场水损害的关系尚未建立。因此该方法的试验结果不能作为拒绝或接受一种集料的标准，该法只可作为混合料原材料初选方法。

《试验规程》中对沥青混合料的水稳性评价试验方法是沥青混合料浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。浸水马歇尔试验通过长时间的静态浸水所造成的沥青混合料的力学性能(稳定度)的衰减来反映其抗水损害性能。该试验由于设备价格便宜且操作简单，在我国应用广泛。但是，浸水马歇尔试验试验条件过于宽松，甚至有时出现残留稳定度大于100％的情况。目前，相关研究认为马歇尔试验不能有效模拟路面的实际使用情况，试验结果并不能真实反映沥青混合料的路用性能，因此浸水马歇尔试验结果与沥青路面实际水损坏相关性较差。

冻融劈裂试验是在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环，测定经冻融循环与未经冻融循环试件的劈裂强度，以此强度之比来评价沥青混合料抗水损害能力和寒冷地区的抗冻性。但从模拟现场的角度来说，该试验不符合水损害形成的机理。循环过程中的冷冻过程没有模拟最佳温度，该过程可能引起与剥落无关的沥青薄膜的破裂；另外，多孔或较低强度的集料在冻融过程中会出现集料的破坏。冻融劈裂试验的冻融循环条件只是造成了某种水损害状况，并不能模拟水损害过程。因此，从试验条件来说，该试验方法用于评价沥青混合料抗冻性是可行的，对沥青混合料的破坏条件与实地水损害过程不符，水损害主要发生在我国南方多雨潮湿地区，而气温低的北方，降雨量较少，水损害不应是一个严重的问题，因此需要一个更能反映混合料水损害特性的技术指标。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种沥青混合料冻融劈裂试验真空饱水及浸泡新方法，该方法较易解决混合料冻融劈裂试验真空饱水时大量气泡附着在试件表面，不易除去，影响冻融劈裂试验结果，以及饱水后浸泡不充分的问题。